(57)【要約】【課題】  乾燥後に含まれる水分の量が均一の電極群を製造すること。【解決手段】  本発明に係る電極製造方法は、シート状の正極材料に正極活物質を付着させて正極シートを製造する工程（Ｓ２〜Ｓ１０）と、シート状の負極材料に負極活物質を付着させて負極シートを製造する工程（Ｓ１２〜Ｓ２０）と、セパレータを介して正極シートと負極シートを巻回して巻回体を製造する工程（Ｓ３０）と、巻回体を乾燥させる工程（Ｓ３２）を備える。この方法では、乾燥工程中の巻回体の重量減少率を導出し、導出された重量減少率に基づいて乾燥工程を終了する。【選択図】  図１
2007122889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極の製造方法であり、
電極材料に活物質を付着させる工程と、活物質が付着した電極材料を乾燥させる工程と、乾燥工程中の「活物質が付着した電極材料」の重量減少率を導出する工程と、導出された重量減少率に基づいて乾燥工程を終了する工程を備える電極製造方法。
【請求項２】
前記終了工程は、導出された重量減少率が第１所定値以下になった時に乾燥工程を終了することを特徴とする請求項１の電極製造方法。
【請求項３】
前記終了工程は、導出された重量減少率が第２所定値以下になってから予め決定された所定時間が経過した時に乾燥工程を終了することを特徴とする請求項１の電極製造方法。
【請求項４】
電極の製造方法であり、
シート状の正極材料に正極活物質を付着させて正極シートを製造する工程と、シート状の負極材料に負極活物質を付着させて負極シートを製造する工程と、セパレータを介して正極シートと負極シートを巻回して巻回体を製造する工程と、巻回体を乾燥させる工程と、乾燥工程中の巻回体の重量減少率を導出する工程と、導出された重量減少率に基づいて乾燥工程を終了する工程を備える電極製造方法。
【請求項５】
前記正極シート製造工程の後であって前記巻回体製造工程の前に正極シートを乾燥させる工程と、前記負極シート製造工程の後であって前記巻回体製造工程の前に負極シートを乾燥させる工程をさらに備える請求項４の電極製造方法。
【請求項６】
電極の製造方法であり、
シート状の正極材料に正極活物質を付着させて正極シートを製造する工程と、正極シートを乾燥させる正極乾燥工程と、正極乾燥工程中の正極シートの重量減少率を導出する工程と、正極シートの重量減少率に基づいて正極乾燥工程を終了する正極乾燥終了工程と、シート状の負極材料に負極活物質を付着させて負極シートを製造する工程と、負極シートを乾燥させる負極乾燥工程と、負極乾燥工程中の負極シートの重量減少率を導出する工程と、負極シートの重量減少率に基づいて負極乾燥工程を終了する負極乾燥終了工程と、正極乾燥終了工程と負極乾燥終了工程の後にセパレータを介して正極シートと負極シートを巻回して巻回体を製造する工程を備え、
その巻回体製造工程は、ドライ雰囲気の下で実施されることを特徴とする電極製造方法。
【請求項７】
前記正極乾燥終了工程の後であって前記巻回体製造工程の前に正極シートをプレスする第１プレス工程と、前記負極乾燥終了工程の後であって前記巻回体製造工程の前に負極シートをプレスする第２プレス工程を備え、
第１プレス工程と第２プレス工程は、ドライ雰囲気の下で実施されることを特徴とする請求項６の電極製造方法。
【請求項８】
非水系電解液を利用する電池に使用される電極の製造方法であることを特徴とする請求項１から７のいずれか電極製造方法。
【請求項９】
電極を乾燥させる装置であり、
乾燥炉と、乾燥炉内の電極の重量を測定する装置と、測定された重量から乾燥中の電極の重量減少率を計算する装置と、計算された重量減少率に基づいて乾燥炉を停止する装置を備える電極乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極の製造方法に関する。また本発明は、電極を乾燥させる装置に関する。本明細書でいう「電極」は、正極、負極、及び、正極と負極の対のいずれも含む。
【背景技術】
【０００２】
電池には、様々な種類の電解液や電解質が利用されている。例えば、水を溶媒としない非水系電解液を利用する電池が広く知られている。例えば、リチウムイオン電池は、リチウム塩が有機溶媒に溶かされた有機電解液や固体電解質を利用する。リチウムイオン電池の場合、水分を含んだペースト状の正極活物質を金属シートの表面と裏面に塗布して正極シートを製造する。同様に、水分を含んだペースト状の負極活物質を金属シートの表面と裏面に塗布して負極を製造する。次いで、セパレータを介して正極シートと負極シートを巻回することによって巻回体を製造する。巻回体をケースに収容し、ケースに有機電解液を封じる。これにより、リチウムイオン電池が完成する。
リチウムイオン電池の場合、金属シートに塗布される正極活物質や負極活物質に水分が含まれている。リチウムイオン電池の場合、正極活物質や負極活物質に多量の水分が含まれていると、その水分が電解液と反応し、電解液中のリチウム塩を分解し、その結果として電池の性能が低下することが知られている。このために、例えば特許文献１の技術では、ケースに電解液を封じる前に巻回体を所定時間乾燥させる。
【特許文献１】特開２０００−１２０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したリチウムイオン電池のように、正極活物質や負極活物質に含まれる水分の量が変わると、電池の性能が変わることがある。また、電極材料（上記の例では金属シート）自体が水分を吸収する場合、その水分の量が変わると電池の性能が変わることがある。乾燥前の活物質や電極材料に含まれる水分の量は毎回異なる。このために、活物質が付着した電極材料（このことを以下では便宜的に「電極」と呼ぶことにする）を決められた時間だけ乾燥させると、乾燥後の電極に含まれる水分の量にばらつきがでる。この場合、電池の性能にばらつきがでる。
本発明は、上記した実情に鑑みて創作されたものであり、乾燥後に含まれる水分の量が均一の電極群を量産することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
乾燥前の電極に含まれる水分の量がわかっていれば、乾燥時間を調整することによって、乾燥後の電極に含まれる水分の量を所望の量に調整することができる。しかしながら、乾燥前の電極の水分の量を知ることは非常に困難である。
本発明者らは、電極に含まれる水分の量が変わると、その水分の単位時間当りの蒸発量が変わることに着目した。電極に多くの水分が含まれている場合は単位時間当りの蒸発量が多くなり、電極にあまり水分が含まれていない場合は単位時間当りの蒸発量が少なくなる。電極に含まれる水分の単位時間当りの蒸発量は、その電極の単位時間当りの重量減少量に等しくなる。本明細書では、「単位時間当りの重量減少量」のことを重量減少率と呼ぶことにする。電極の重量減少率が大きい場合は電極に含まれる水分の量が多く、電極の重量減少率が小さい場合は電極に含まれる水分の量が少ない。このために、所定量の水分に相当する重量減少率になったところで電極の乾燥を終了させると、その所定量の水分を含む電極を製造することができる。本発明は、このような知見に基づいて創作されたものである。
【０００５】
本発明の電極製造方法は、電極材料に活物質を付着させる工程と、活物質が付着した電極材料（便宜的に電極と呼ぶ）を乾燥させる工程と、乾燥工程中の電極の重量減少率を導出する工程と、導出された重量減少率に基づいて乾燥工程を終了する工程を備える。
上記した電極は、正極、負極、及び、正極と負極の対のいずれも含む概念である。従って、乾燥工程は、正極又は負極のための電極材料を単体で乾燥させることに限られない。正極シートとセパレータと負極シートが巻回された巻回体を乾燥させることも含まれる。また乾燥工程では、１つの連続している電極材料に活物質を付着させたものを複数個に分けて乾燥させるようにしてもよい。
この電極製造方法によると、乾燥後の電極に含まれる水分の量を調整することができる。例えば乾燥後の電極に含まれる水分の量を所定量にしたい場合は、その所定量の水分が含まれているときの重量減少率になるまで電極を乾燥させればよい。本発明によると、乾燥前の電極に含まれる水分の量が異なる場合であっても、乾燥後の電極に含まれる水分の量を均一にすることができる。均一の量の水分を含む電極群を製造することができる。
この方法は、電極に水分が含まれると性能が変わる電池のための電極を製造する方法として好適に利用することができる。例えば、非水系電解液を利用する電池に使用される電極を製造する際に利用することができる。
【０００６】
上記の終了工程では、乾燥工程中に重量減少率の変化を監視し、重量減少率が第１所定値以下になった時に乾燥工程を終了するようにしてもよい。
また、上記の終了工程は、重量減少率が第２所定値以下になってから予め決定された所定時間が経過した時に乾燥工程を終了するようにしてもよい。
【０００７】
また、次の方法も本発明の創作物の１つである。この電極製造方法は、シート状の正極材料に正極活物質を付着させて正極シートを製造する工程と、シート状の負極材料に負極活物質を付着させて負極シートを製造する工程と、セパレータを介して正極シートと負極シートを巻回して巻回体を製造する工程と、巻回体を乾燥させる工程と、乾燥工程中の巻回体の重量減少率を導出する工程と、導出された重量減少率に基づいて乾燥工程を終了する工程を備える。
この方法によると、乾燥後の巻回体に含まれる水分の量を調整することができる。均一の量の水分を含む電極群を製造することができる。
【０００８】
また、上記の電極製造方法において、例えば、正極シート製造工程の後であって巻回体製造工程の前に正極シートを乾燥させる工程と、負極シート製造工程の後であって巻回体製造工程の前に負極シートを乾燥させる工程をさらに付加するようにしてもよい。
【０００９】
巻回体を製造する前に正極シートを乾燥させることができる。この乾燥工程は、正極シートの重量減少率に基づいて終了することができる。同様に、巻回体を製造する前に負極シートを乾燥させることができる。この乾燥工程は、負極シートの重量減少率に基づいて終了することができる。この方法を採用する場合は、巻回体を乾燥させる必要がないように思える。しかしながら、巻回体を製造する際に、正極活物質や負極活物質等が空気中の水分を吸収してしまうことがある。このために、巻回体の製造した後に、巻回体を再び乾燥させなければならない。この巻回体乾燥工程を省略するために、次の技術を提供する。
即ち、正極シートの乾燥工程を重量減少率に基づいて終了し、負極シートの乾燥工程を重量減少率に基づいて終了した場合は、巻回体を製造する工程をドライ雰囲気の下で実施することが好ましい。
このようにすると、巻回体を製造した後に巻回体を乾燥させる工程を省略することができる。
【００１０】
なお、巻回体を乾燥させる工程を省略する場合は、次の技術を採用することが好ましい。即ち、巻回体を製造する前に正極シートと負極シートをプレスする場合は、それらのプレス工程もドライ雰囲気の下で実施されることが好ましい。
この場合、プレス工程中に正極シートや負極シートが水分を吸収してしまうことを防止することができる。
【００１１】
上記した各電極製造方法は、非水系電解液を利用する電池（例えばリチウムイオン二次電池）に使用される電極の製造方法に好適である。しかしながら、全固体電池、色素増感太陽電池等の電極の製造方法として利用することができる。
【００１２】
次の電極乾燥装置も本発明の創作物の１つである。即ち、本発明に係る電極乾燥装置は、乾燥炉と、乾燥炉内の電極の重量を測定する装置と、測定された重量から乾燥中の電極の重量減少率を計算する装置と、計算された重量減少率に基づいて乾燥炉を停止する装置を備える。
この装置によると、乾燥後の電極に含まれる水分の量を調整することができる。均一の量の水分が含まれる電極群を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
最初に、下記の実施例に記載の技術の主要な特徴をまとめておく。
（形態１）シート状の電極材料の表裏両面に活物質が塗布される。
（形態２）電極材料の表面に活物質を塗布すると乾燥工程を実施する。その後に電極材料の裏面に活物質を塗布する。その後に再び乾燥工程を実施する。これらの乾燥工程は所定時間だけ乾燥することによって実施される。巻回体を製造した後にもう一度乾燥工程を実施する。この乾燥工程は重量減少率に基づいて終了する。
（形態３）水分を含むペースト状の活物質を利用する。
（形態４）一枚の長い正極シートと一枚の長い負極シートがセパレータを介して巻回される。何重か巻回すると、正極シートと負極シートを切断して一つの巻回体を製造する。これを繰り返すことによって、一枚の正極シートと一枚の負極シートから複数個の巻回体を製造する。製造された複数個の巻回体を同時に乾燥させる。
【実施例】
【００１４】
（第１実施例）  図面を参照して本発明の実施例を説明する。本実施例では、リチウムイオン二次電池を製造する。図１は、本実施例の電池製造方法のフローチャートである。
まず、正極シートを製造する過程（ステップＳ２〜Ｓ１０）を説明する。本実施例では、正極シートを製造するためにアルミシートを利用する。約５（ｍ）の長さを有する非常に長いアルミシートを利用する。アルミシートの表面に正極活物質を塗布する（ステップＳ２）。本実施例では、ニッケル酸リチウムを原材料とする正極活物質を利用する。正極活物質とバインダーの混合物を水で溶いてペーストにする。ステップＳ２では、このペースト状の正極活物質がアルミシートに塗布される。
アルミシートの表面に正極活物質を塗布すると、アルミシートを乾燥させる（ステップＳ４）。このステップＳ４の乾燥工程は、予め決定された所定時間（例えば５分間）だけ実施される。アルミシートに塗布された正極活物質に含まれる水分をある程度とばす。これにより、アルミシートの表面の正極活物質がほぼ固体の状態になる。
続いて、アルミシートの裏面に正極活物質を塗布する（ステップＳ６）。ここで利用される正極活物質は、ステップＳ２で利用されたペースト状の正極活物質である。アルミシートの裏面に正極活物質を塗布すると、アルミシートを乾燥させる（ステップＳ８）。このステップＳ８の乾燥工程は、予め決定された所定時間（例えば５分間）だけ実施される。これにより、アルミシートの裏面の正極活物質がほぼ固体の状態になる。
ステップＳ８の乾燥工程を終えると、アルミシートをプレスする（ステップＳ１０）。これにより、アルミシートの表面と裏面の正極活物質が緻密になる。ステップＳ２からＳ１０の工程を経て正極シートが完成する。
【００１５】
続いて、負極シートを製造する過程（ステップＳ１２〜Ｓ２０）を説明する。負極シートの製造方法は、基本的には正極シートの製造方法と同じである。約５（ｍ）の長さを有する銅箔シートを利用する。銅箔シートの表面に負極活物質を塗布する（ステップＳ１２）。カーボンを原材料とする負極活物質をペーストにする。ステップＳ１２では、ペースト状の負極活物質を銅箔シートに塗布する。
銅箔シートの表面に負極活物質を塗布すると、銅箔シートを乾燥させる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の乾燥工程は、予め決定された所定時間（例えば５分）だけ実施される。銅箔シートの表面の負極活物質がほぼ固体の状態になる。
続いて、銅箔シートの裏面に負極活物質を塗布する（ステップＳ１６）。ここで利用される負極活物質は、ステップＳ１２で利用されたペースト状の負極活物質である。銅箔シートの裏面に負極活物質を塗布すると、銅箔シートを乾燥させる（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の乾燥工程は、予め決定された所定時間（例えば５分）だけ実施される。銅箔シートの裏面の負極活物質がほぼ固体の状態になる。
ステップＳ１８の乾燥工程を終えると、銅箔シートをプレスする（ステップＳ２０）。銅箔シートの表面と裏面の負極活物質が緻密になる。ステップＳ１２からＳ２０の工程を経て負極シートが完成する。
【００１６】
正極シートと負極シートはセパレータを介して巻回される（ステップＳ３０）。これにより、電池ケースに収容される巻回体が製造される。本実施例では非常に長い正極シートと負極シートを利用している。このために、一枚の正極シートと一枚の負極シートから複数個の巻回体が製造される。正極シートと負極シートを何重かに巻回すると、正極シートをカットするとともに負極シートをカットする。これで一個の巻回体が完成する。続いて２個目の巻回体を製造する。正極シートと負極シートがなくなるまで巻回体を製造する。
【００１７】
巻回体を製造すると、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、ステップＳ３０で製造された巻回体を乾燥させる。上記したステップＳ４，Ｓ８，Ｓ１４，Ｓ１８において正極シート及び負極シートを乾燥させるが、充分に乾燥していないことがある。また、ステップＳ１０，２０のプレス工程やステップＳ３０の巻回体製造工程の間に、活物質が空気中の水分を吸収することがある。このために、ステップＳ３２の乾燥工程を実施する。この乾燥工程は、巻回体を電池ケースに収容した後に実施される。電池ケースに収容された状態で巻回体が乾燥される。
ステップＳ３２で使用される乾燥装置について説明する。図２は、乾燥装置１０の概略図が示す。乾燥装置１０は、乾燥炉２０と加熱器２２，２４と真空ポンプ２６と電子天秤３０と台３２とコントローラ７０等を備える。加熱器２２，２４は、乾燥炉２０内の側壁に取り付けられている。加熱器２２，２４は、コントローラ７０に接続されている。真空ポンプ２６は、乾燥炉２０の内部に設置されている。真空ポンプ２６は、コントローラ７０に接続されている。電子天秤３０は、台３２の下面に接しており、台３２を含めた重量を測定する。電子天秤３０は、コントローラ７０に接続されている。台３２は、電子天秤３０の上に載置されている。台３２は、巻回体を収容している複数の電池ケース５０を保持することができる。
コントローラ７０は、乾燥装置１０の動作を統括的に制御する。コントローラ７０は、ＣＰＵ７２とＲＯＭ７４とＲＡＭ７６とタイマ８０等を有する。ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７４に格納されている制御プログラムに従って、加熱器２２，２４や真空ポンプ２６を制御する。ＲＯＭ７４には各種のプログラムが記憶されている。例えば、電子天秤３０で測定された重量から重量減少率を計算するためのプログラムが記憶されている。また例えば、重量減少率に基づいて加熱器２２，２４や真空ポンプ２６を停止するプログラムが記憶されている。ＲＡＭ７６は、各種処理が実行される過程において、各種情報を一時的に記憶する。例えば、電子天秤３０が測定した重量を記憶する。タイマ８０は、ＣＰＵ７２から出力された開始信号を入力すると時間の計測を開始する。このタイマ８０は、後述する第２実施例において主に使用される。
【００１８】
ステップＳ３２（図１参照）では、まず、ステップＳ３０で製造された複数の巻回体のそれぞれを電池ケース５０に入れる。次いで、電池ケース群５０を乾燥装置１０の台３２に載置させる。これらの作業は、作業員によって行なわれる。続いて、作業員が乾燥装置１０を起動する。これにより、コントローラ７０は、加熱器２２，２４と真空ポンプ２６を起動する。その後にコントローラ７０が実行する処理について次に説明する。
図３は、コントローラ７０が実行する処理の一部を示すフローチャートである。コントローラ７０は、加熱器２２，２４や真空ポンプ２６を起動すると、ステップＳ５０の処理を実行する。ステップＳ５０では重量を計測する。この処理は、電子天秤３０の計測値を入力することによって実行される。ステップＳ５０の処理では、巻回体が収容された電池ケース群５０と台３２を含んだ重量が測定される。測定された重量はＲＡＭ７４に記憶される。
コントローラ７０は、重量を計測すると、重量減少率を計算する（ステップＳ５２）。１回しか重量が測定されていない場合は、このステップＳ５２の処理はスキップする。ステップＳ５２では、前回のステップＳ５０で測定された重量と今回のステップＳ５０で測定された重量との差を計算する。重量がどれだけ減少したのかが計算されることになる。単位時間当たりの重量減少量を得ることができる。本実施例では、単位時間当たりの重量減少量のことを「重量減少率」と呼ぶ。
重量減少率を計算すると、その重量減少率が所定値Ａ１以下か否かを判定する（ステップＳ５４）。重量減少率が所定値Ａ１より大きい場合（ステップＳ５４でＮＯの場合）は、ステップＳ５０に戻る。ステップＳ５０では、重量を再び計測する。本実施例では、ステップＳ５４からステップＳ５０に戻った場合は、前回のステップＳ５０の処理を実行してから１時間が経過するとステップＳ５０を再度実行する。ステップＳ５０を実行すると、ステップＳ５２とステップＳ５４の処理を実行する。従って、本実施例のステップＳ５２の処理では、１時間当りの重量減少量が計算されることになる。
ステップＳ５４において重量減少率が所定値Ａ１以下であると判定されると（ＹＥＳの場合）、ステップＳ５６に進んで乾燥を終了する。この処理は、コントローラ７０が加熱器２２，２４と真空ポンプ２６を停止させることによって実行される。ステップＳ５６の処理を終えると、図１のステップＳ３２の乾燥工程が終了する。
【００１９】
図１のステップＳ３２の乾燥工程を終えると、電池ケース群５０に電解液を注入する。本実施例では、リチウム塩を有機溶媒に溶かした有機電解液を利用する。ステップＳ３２の処理を終えてすぐにステップＳ３４の処理を行なうことが好ましい。乾燥された巻回体が空気中の水分を吸収してしまうことを防止するためである。また、ステップＳ３２の処理を終えてすぐにステップＳ３４の処理を実行しない場合は、乾燥された巻回体をドライ雰囲気下に保っておくことが好ましい。電池ケース群５０に電解液を注入することによって電池が完成する。
【００２０】
図４には、正極シートを乾燥させた場合の時間と正極シートに含まれる重量百万分率の関係が示されている。図４の横軸は時間（Ｈｏｕｒ）であり、縦軸は正極シートに含まれる水分の重量百万分率（ｐｐｍ）である。この実験における重量百万分率は、薬品を利用して化学的に測定されたものである。本実施例では、カールフィッシャー測定法を利用して測定した。図４に示されるように、乾燥を開始してから約１５時間で３０００（ｐｐｍ）に達している。また、乾燥を開始してから約４５時間で１０００（ｐｐｍ）まで重量百万分率が減少している。乾燥時間が長くなるにつれて、含まれる水分の減少率（即ち図４のグラフの接線の傾き）が小さくなる。
図５には、正極シートに含まれる水分の重量百万分率と電池の内部抵抗の関係が示されている。この実験では、様々な値の重量百万分率を持つ正極シートを用意した。それらの正極シートのそれぞれを同じ負極シートと組合せて電池をつくった。各電池について内部抵抗を測定し、その結果をプロットした。内部抵抗（反応抵抗と言うこともある）は次のようにして測定される。電池を所定時間放電させ、そのときの電位差と電流を測定する。測定された電位差を電流で除することによって算出された値が内部抵抗である。内部抵抗が小さいと、高出力を得ることができ、優れた性能の電池と言うことができる。図５に示されるように、正極シートに含まれる水分の重量百万分率が１０００（ｐｐｍ）以下になっても、内部抵抗はほとんど変わらない。正極シートに含まれる水分の重量百万分率が１０００（ｐｐｍ）であれば、極めて優れた電池であると言える。
【００２１】
図３のステップＳ５４の「Ａ１」は種々の手法を採用して決めることができる。例えば、図４のグラフのある点における接線の傾きは、その点の重量百万分率のときにおける正極シートの重量減少率である。図４のグラフの点Ａ（正極シートに含まれる重量百万分率が１０００（ｐｐｍ））における接線の傾きを求めると、重量百万分率が１０００（ｐｐｍ）の場合における正極シートの重量減少率が求められることになる。この重量減少率に基づいて、上記のＡ１を決定することができる。
例えば、正極シートの重量減少率の関係（図４のような関係）が負極シートの重量減少率の関係とほぼ等しくなる場合は、正極シートの重量減少率の関係のみから上記のＡ１を決定することができる。また、この場合は、負極シートの重量減少率の関係を求めておいて、その関係からＡ１を決定するようにしてもよい。
正極シートの重量減少率の関係が負極シートの重量減少率の関係と等しくない場合は、正極シートの重量減少率の関係と負極シートの重量減少率の関係をそれぞれ求めておいて、それらの関係からＡ１を決定するようにしてもよい。この場合は、正極シートと負極シートをまとめて乾燥させた場合の時間と両電極シートに含まれる重量百万分率の関係を求めておいて、この関係からＡ１を決定するようにしてもよい。
【００２２】
本実施例によると、重量減少率に基づいて巻回体の乾燥を終了する。ある時点での重量減少率とその時点で巻回体に含まれる水分量とは非常によく相関する。このために、乾燥前の巻回体に含まれる水分量に差がある場合でも、重量減少率に基づいて乾燥を終了すれば、乾燥後の巻回体に含まれる水分量を一定値にすることができる。このことを示す実験結果が図６に示されている。図６のグラフの横軸は、乾燥前の巻回体に含まれる水分の重量百万分率である。縦軸は、乾燥後の巻回体に含まれる水分の重量百万分率である。ひし形の点（楕円の範囲に含まれていない点）は、異なる正極シート及び負極シートから製造された複数の巻回体を一定時間だけ乾燥させた場合の結果をプロットしたものである。正方形の点（楕円の範囲に含まれる点）は、本実施例のように重量減少率に基づいて巻回体の乾燥を終了した場合の結果をプロットしたものである。図６を見ればわかるように、一定時間だけ巻回体を乾燥させた場合は、乾燥後の巻回体に含まれる水分量にばらつきがある。これに対し本実施例の方法を採用した場合は、乾燥後の水分量が一定値（１０００（ｐｐｍ））の付近に集中している。
【００２３】
正極活物質及び負極活物質に含まれる水分量は、正極シートや負極シートを製造する毎に変化する。また、正極シートや負極シートをプレスする工程（図１のステップＳ１０やＳ２０）や巻回する工程（ステップＳ３０）を実施する場所の湿度は常に変化するために、それらの工程中に正極シートや負極シートが吸収する水分量は毎回変わる。従って、乾燥前の巻回体に含まれる水分の量は毎回変化する。
高性能のリチウムイオン二次電池を実現するためには、巻回体に含まれる水分量をできるだけ少なくする必要がある。少量の水分が含まれる巻回体を乾燥させるためには短時間の乾燥でよいのに対し、多量の水分が含まれる巻回体を乾燥させるためには長時間の乾燥が必要である。従来のように一定時間だけ巻回体を乾燥させる場合、多量の水分が含まれている巻回体を乾燥させるのに必要な乾燥時間を採用すると、少量の水分が含まれている巻回体については乾燥時間が無駄に長くなる。だからといって、無駄な乾燥時間がないように乾燥時間を短めに設定すると、多量の水分が含まれている巻回体を充分に乾燥させることができず、電池の性能が落ちる。
本実施例によると、重量減少率を利用して乾燥時間を調整するために、多量の水分を含んだ巻回体は長時間乾燥されるが、少量の水分しか含まない巻回体は短時間の乾燥で終わる。本実施例によると、リチウムイオン二次電池を効率的に製造することができる。
【００２４】
（第２実施例）  本発明の第２実施例を説明する。ここでは第１実施例と異なる部分を中心に説明する。本実施例では、乾燥工程を終了させる手法が第１実施例と異なる。図７には、本実施例の乾燥工程においてコントローラ７０（図２参照）が実行する処理のフローチャートが示されている。
コントローラ７０は、加熱器２２，２４と真空ポンプ２６（図２参照）を起動すると、ステップＳ６０とＳ６２の処理を実行する。これらのステップＳ６０，Ｓ６２は、図３のステップＳ５０，Ｓ５２と同様の処理である。重量減少率を計算すると、その重量減少率がＡ２以下か否かを判定する（ステップＳ６４）。ステップＳ６４でＮＯの場合は、ステップＳ６０に戻る。ステップＳ６４でＹＥＳの場合は、ステップＳ６６に進んでタイマ８０（図２参照）をスタートさせる。タイマ８０をスタートさせると、タイマ８０のカウント値がＴに達したか否かを監視する（ステップＳ６８）。タイマ８０の値がＴに達すると（ステップＳ６８でＹＥＳの場合）、乾燥を終了する（ステップＳ７０）。即ち、加熱器２２，２４や真空ポンプ２６を停止する。
【００２５】
図４に示される点Ｂに到達してから点Ａに到達するまでの時間は約３０時間であった。即ち、重量百万分率が３０００（ｐｐｍ）に到達してから１０００（ｐｐｍ）に到達するまでの時間は約３０時間であった。巻回体に含まれる水分が所定量になってから所望の量になるまでに必要な時間を求めることができる。
本実施例では、重量減少率がＡ２になってから時間Ｔが経過したときに乾燥を終了する。このようにしても、乾燥後の巻回体に含まれる水分の量を均一にすることができる。本実施例によると、重量減少率の変化が大きい時点で乾燥終了時を決定する。このようにすると、重量減少率の変化が極めて小さい電極を製造する場合であっても、乾燥終了時を正確に決めることができる。
【００２６】
（第３実施例）  本発明の第３実施例を説明する。ここでは第１実施例と異なる部分を中心に説明する。図８は、本実施例の電池製造方法のフローチャートを示す。
ステップＳ１０２〜Ｓ１０６は、図１のステップＳ２〜Ｓ６と同様である。ステップＳ１０８の乾燥工程では、図２に示される乾燥装置１０が利用され、重量減少率に基づいて乾燥終了時が決定される。即ち、ステップＳ１０８の乾燥工程は、図３のフローチャートに従って実行される。ステップＳ１０８の乾燥工程を終了すると、ステップＳ１１０のプレス工程に進む。この工程はドライ雰囲気の下で実施される。即ち、湿度が非常に低い空間でプレス工程が実施される。ドライ雰囲気の下で正極シートが完成する。完成した正極シートはドライ雰囲気下で管理される。
ステップＳ１１２〜Ｓ１１６は、図１のステップＳ１２〜Ｓ１６と同様である。ステップＳ１１８の乾燥工程では、図２に示される乾燥装置１０が利用され、重量減少率に基づいて乾燥終了時が決定される。ステップＳ１１８の乾燥工程は、図３のフローチャートに従って実行される。ステップＳ１１８の乾燥工程を終了すると、ステップＳ１２０のプレス工程に進む。この工程はドライ雰囲気の下で実施される。完成した負極シートはドライ雰囲気下で管理される。
【００２７】
ステップＳ１３０では、セパレータを介して正極シートと負極シートを巻回する。これにより巻回体を製造する。ステップＳ１３０もドライ雰囲気の下で実施される。本実施例では、巻回体を製造した後に乾燥工程（図１のステップＳ３２）を実施しない。ステップＳ１３０を終えると、巻回体を電池ケースに入れた後に電解液を注入する（ステップＳ１３２）。このステップＳ１３２の工程もドライ雰囲気の下で実施される。
本実施例では、ステップＳ１０８及びステップＳ１１８の乾燥工程を実行した後はドライ雰囲気の下で作業が進められる。このために、巻回体を乾燥させる工程を省略することができる。本実施例によると、効率的に電極を製造することができる。
【００２８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
（１）上記した実施例では、１時間当りの重量減少量のことを重量減少率として採用した。しかしながら、時間の長さは適宜変更することができる。例えば、測定された重量と時間の関係を示すグラフを乾燥中に作成し、そのグラフの接線の傾きを求めることによって重量減少率を算出してもよい。
（２）上記した実施例では、リチウムイオン二次電池の製造方法を説明した。しかしながら、本方法は他の電池の製造方法に適用することができる。例えば、全固体電池、色素増感太陽電池等の製造方法に適用することができる。
（３）上記した各実施例におけるＡ１、Ａ２、及びＴ等の数値は、適宜変更することができる。例えば、乾燥工程を開始する前に巻回体を収容した電池ケース５０群の重量を測定し、その重量に基づいてＡ１等の数値を決定することができる。
（４）また、第１実施例のステップＳ４，Ｓ８，Ｓ１４，Ｓ１８のいずれかの乾燥工程において、重量減少率に基づいて乾燥終了時を決定するようにしてもよい。
（５）電池ケースに収容しない状態で巻回体を乾燥させるようにしてもよい。
【００２９】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施例の電池製造方法のフローチャートを示す。
【図２】乾燥装置の概略図を示す。
【図３】乾燥工程でコントローラが実行する処理のフローチャートを示す。
【図４】乾燥時間と正極シートに含まれる水分の重量百万分率の関係を示す。
【図５】正極シートに含まれる水分の重量百万分率と内部抵抗の関係を示す。
【図６】乾燥前の巻回体に含まれる水分の重量百万分率と乾燥後の巻回体に含まれる水分の重量百万分率の関係を示す。
【図７】乾燥工程でコントローラが実行する処理のフローチャートを示す（第２実施例）。
【図８】第３実施例の電池製造方法のフローチャートを示す。
【符号の説明】
【００３１】
１０：乾燥装置
２０：乾燥炉
２２：加熱器
２４：加熱器
２６：真空ポンプ
３０：電子天秤
３２：台
５０：電池ケース
７０：コントローラ
７２：ＣＰＵ
７４：ＲＯＭ
７６：ＲＡＭ
８０：タイマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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